考虑残余变形的RC框架结构抗震性能评估

震后残余变形对于工程结构震后损伤和可修复性能的评价至关重要。首先,选取790条地震动记录对一个5层钢筋混凝土(RC) 框架结构进行增量动力分析,线性回归得出结构各损伤状态(性能水平)与残余层间位移角的量化关系;然后,分别对一个8层和一个11层RC框架结构进行增量动力分析,研究结构最大层间位移角和残余层间位移角两种损伤指标间的相关性;最后,对8层和11层结构分别进行基于两种损伤指标的地震易损性分析。分析结果表明：残余层间位移角与最大层间位移角具有较好的相关性;以最大层间位移角为结构损伤指标所得残余层间位移角无明显差异性,同样以残余层间位移角为结构损伤指标所得最大层间位移角也无明显差异性;以最大层间位移角和残余层间位移角为损伤控制指标,各损伤状态下50% 超越概率对应的谱加速度Sa(T1,5%)无明显偏差;以规范给出的最大层间位移角为损伤控制指标相对文章提出的残余层间位移角较为保守。因此,将残余层间位移角作为性能指标的研究对于基于层间位移角的震后结构性能评估是必要的。     

井下断层活动的定量监测及其对冲击地压的影响研究

为建立断层活动与冲击地压之间的定量关系,实现煤矿冲击地压有效防控。通过理论分析义马矿区地质构造环境,以及耿村煤矿13200工作面与断层影响带的相对位置关系,研究了断裂构造对冲击地压的宏观控制作用。计算了井田构造应力并进行了构造应力区划分,分析了构造应力分区对冲击地压的控制作用。提出了井下断层活动性的定量监测方法,构建了“震源区煤岩体与动力核区尺度等量,震源能量随传递距离逐渐衰减”的模型,建立了大能量微震事件与断层活动的关系,确定了断层活动性对冲击地压的影响。研究结果表明：义马煤田内相对复杂的逆冲推覆构造体系,构成了义马矿区冲击地压的地质构造背景条件。F16断层的影响带范围为7 000～7 600 m,13200工作面全部处于F16断层的影响带内,在开采活动的影响下进一步增大了冲击地压的发生危险。Ⅰ-2断裂、Ⅲ-4断裂和Ⅳ-7断裂等控制的区域是冲击地压和大能量微震事件显现的主要区域,且冲击地压和大能量微震事件大多位于应力梯度区范围内。在大能量微震事件孕育和发生期间,F16断层位移分别增长50 mm和45 mm;大能量微震事件发生前,断层活动拉力的增幅均相对最高,分别为2.58 kN和2....     

水化煤风干热与自然发火特性实验研究

为明确水化煤饱和-风干过程中的自燃-热特性,采用TG-DSC相结合的实验方法,对水化煤风干过程中的不同含水率煤样的热力学参数、活化能、自然发火期的变化规律进行了实验研究。结果表明:水化煤风干过程中其氧化动力学参数一般在低温具有降低-增大-降低的趋势,达高温阶段后风干程度影响不显著;水化煤样粒径降低,吸氧量与放热量增加,特征温度、活化能降低,自然发火期缩短;疏水过程中,自然发火期先减小至较小值后再增大,自然发火期在含水率13.01%～14.87%范围内存在极小值,煤矿采空区安全疏水过程中应根据实际防火布置情况与开采情况合理确定疏水程度,确保遗煤不会因水分过度疏干而加速发展成自燃火灾。     

CsI(Tl)晶体的APD前端读出特性研究

雪崩光电二极管(Avalanche photodiode,APD)体积小、探测效率高、内置增益、对磁场不敏感,但其内置增益、输出脉冲信号的信噪比受偏置电压与温度影响明显。将APD作为Cs I(Tl)闪烁晶体的光电读出器件,并配以低噪声的电荷灵敏前置放大器,组成闪烁探测器的探头。在不同的偏置电压与温度下,测试了该探头组成的闪烁探测器的能量分辨率。实测表明,偏置电压、温度将影响探测系统的能量分辨率,在室温且APD两端的偏置电压为370 V时,对能量为662 ke V的γ射线能量分辨率为4.98%;在-20-40oC内,能量分辨率随温度的降低而提高。     

核辐射监测系统微信云平台构建

设计、构建了一种基于常用手机端APP软件"微信"实现对环境辐射剂量率实时监控的系统。该系统借助第三方云平台服务器使辐射监测仪连入互联网,通过网络云平台的特定网络接口使辐射监测仪与微信服务器建立起绑定连接。上层界面在微信APP上使用HTML5结合脚本语言设计,底层辐射监测仪采用碘化钠闪烁体搭配光电倍增管以及后端的WIFI模块、MCU模块等完成数据采集处理。在数据通信协议方面,选用了Websocket与MQTT协议组合的方式,提高了系统的通信效率。该系统实现了辐射监测仪的远程监护,界面设计简单、操作便利、实时性好、通信效率高。     

大体积NaI(Tl)数字式车载γ能谱仪的研制

车载γ能谱仪主要应用于区域放射性核素活度测量、放射源搜索及核污染检测,而数字化技术是提高车载γ能谱仪灵敏度与快速响应的有效方法。本文研制了可支持1～5个4 L大体积NaI(Tl)的数字式车载γ能谱仪系统。该系统采用数字核脉冲处理技术独立获取多个NaI（Tl）晶体的能谱,并通过无线WiFi、快速以太网、RS232等3种方式发送谱线数据给军用计算机。本系统在计算机上实现了实时核素识别、数字成图、色差能谱显示、ROI监控、数据回放等功能。结果表明,本系统采用数字技术后提升了车载γ能谱仪的能量分辨率、低能射线识别度和能量线性度,且具备更加稳定精确的数字稳谱效果。该系统不仅可用于放射性资源勘查,也可用于快速核应急、核污染检测、放射源搜索等。     

铁矿石竖炉磁化焙烧热工参数优化的研究与实践

针对酒钢镜铁矿矿物组成复杂及结晶粒度较细特点,通过将100 m~3鞍山式竖炉还原煤气量从2 000～2 200m~3/h降低到1 000～1 200 m~3/h、加热煤气量从3 700～3 800 m~3/h提高到4 200 m~3/h左右、助燃空气量从3 000～3200 m~3/h提高到4 200 m~3/h左右,使铁矿石还原温度由450～550℃提高到500～650℃,铁矿石焙烧质量得到提高,竖炉产能提高10%以上,竖炉排出废气中CO含量由优化前11.4%降低到优化后3.0%左右。     

手持式单板500MHz采样率数字化多道设计

针对Cs2LiYC16:CE(CLYC)闪烁晶体、掺硼塑料闪烁体等中子/γ探测器的电流脉冲波形的甄别,需要高速数字化多道脉冲幅度分析器。采用直接耦合方式设计高速模拟前端电路,将高速模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)配合现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)芯片实现数字化设计,在FPGA内部实现了高速数字滤波、脉冲幅度提取、基线扣除、谱线存储与传输等功能。通过嵌入式的Power PC内核,实现替代外部控制器的复杂时序功能,并挂接通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)外设芯片实现与外部计算机的高速双向数据传输。本文还设计了低噪声、大电流的开关电源,最终实现了可脱机独立运行的手持式单板高速数字多道。通过实测数字多道的模拟前端电路大信号带宽达110 MHz,小信号带宽达200 MHz,实时采样率为500 MHz,脉冲计数通过率大于107 s-1,线性度达0.999 8,连接NaI(Tl)、掺硼塑料闪烁体、LaBr_3(Ce)等闪烁体探测器实测谱线合理,满足实际使用要求。     

基于内环补偿的旋转液压弹性驱动器扭矩控制研究

液压驱动系统具有较高的功率质量比和耐久性特点,但由于系统非线性和高输出刚度,无法应用于交互式控制系统中,尤其是在机器人领域。提出一种力/力矩控制策略,设计了液压驱动器鲁棒内环补偿器(RIC),通过将内环补偿器与外环控制器解耦,将力/力矩控制问题简化为运动控制问题。提出连杆端运动反馈策略,采用扭转弹簧的交叉并联连接方式,建立了驱动器输出扭矩反馈控制器。对液压驱动器转角控制性能和HEA扭矩控制性能进行了试验验证,结果表明所设计的基于非线性鲁棒内环补偿器的HEA具有扭矩可控性、可反向驱动性和强鲁棒性。     

基于FPGA的数字核谱仪中高速数字采集技术研究

数字核谱仪的高速实时数据采集能够对数字核谱仪中关键算法的调试起到关键作用。本设计以ALTERA公司的EP2C8T144C6现场可编程门阵列与高速USB数据采集芯片FT2232H为核心,设计并制作了USB高速数据采集系统,可以实现USB接口高速数据传输。核谱仪采集到的信号送入到FPGA中,经过内部FIFO存储器的缓存及算法处理,最后通过USB控制器将信号传输到计算机中,存储并显示出来。设计实现了28MByte/s以上的数据传输率,具有数据传输速度快,准确性高的特点,为进一步实现数字核谱仪高速信号采集奠定了基础。